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日本最新全固体锂硫电池技术分析
日本东北大学原子分子材料科学高等研究机构的讲师宇根本笃及教授折茂慎一的研究小组,通过与日本大学金属材料研究所和三菱气体化学公司的共同研究,成功开发出了使用硫(S)正极和金属锂(Li)负极的全固体Li-S电池(图1)。这是利用该研究小组自主开发的将络合氢化物硼氢化锂(LiBH4)用作固体电解质的技术而实现的。
图1:新开发的全固体Li-S电池的照片。为了便于看清电池的构成,特意将金属Li负极的一部分剥离。
电池的蓄电性能由电极材料的组合来决定。与原来的电池使用的电极相比,S正极和Li负极均拥有10倍以上的理论容量,有可能大幅提高蓄电性能。不过,配备有机电解液的电池采用S正极时,容易出现伴随放电、S正极溶解到有机电解液溶解中的情况,因此在反复充放电后,蓄电性能会显著降低。为了解决这一问题,全球开始研究可替换有机电解液的固体电解质。但能够配备到电池中的固体电解质只有很少一部分。
日本东北大学的研究小组着眼于络合氢化物作为电池用固体电解质的功能性,开发出了基于络合氢化物的新型固体电解质。络合氢化物LiBH4在120℃下显示出了高达2×10-3S/cm的锂离子传导率。通过此次研究,该研究小组成功把LiBH4配备到了电池中。经证实,开发出的全固体Li-S电池反复充放电45次后,蓄电性能也未显著降低,S正极的单位重量能量密度达到1410Wh˙kg-1以上,与以前使用的正极材料相比,能够以2~3倍以上的高能量密度稳定工作。
图2:C-S复合粒子/LiBH4正极层截面的场发射扫描电子显微镜图像(a)、S的分布(b)、C的分布(c)。可以看出,在C-S复合粒子的内部,C与S呈相互高分散状态。而且,C-S复合粒子与LiBH4紧贴在一起,形成了良好的接触界面。
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新能源汽车、锂电池的全球化,再次得到了我国高层和全球主流车企的坚定支持。3月23日,中国发展高层论坛2025年年会在钓鱼台国宾馆隆重举行。据了解,作为中国高规格的对外经济交往、中外企业交流合作平台,中国发展高层论坛由国务院发展研究中心主办。今年的年会除中国以外,共有21个国家的86位跨国企
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4月11日上午10:30,阳光电源将举行一场主题为“深耕场景×智慧赋能工商业储能发展更优解”的活动,本次活动由四位博士级专家主讲,分别是:寇楠楠博士:来自彭博新能源财经,中国能源转型型专家。曹伟博士:阳光电源产品线总经理,专注于工商业储能。宋婧博士:能源项目研究员,来自WRIChina可持续转型
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作者:叶锦昊1,侯军辉2,张正国1,3,凌子夜1,3,方晓明1,3,黄思林2,肖质文2nbsp;单位:1.华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室;2.厦门新能安科技有限公司;3.广东省热能高效储存与利用工程技术研究中心引用:叶锦昊,侯军辉,张正国,等.100Ah磷酸铁锂软包电池的热失控特性及产气行为[J].储能科
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